[發(fā)明專利]促進(jìn)光熱發(fā)電平價上網(wǎng)創(chuàng)新技術(shù)耦合互補(bǔ)系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011460120.1
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112576444A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭文禮;郭曄恒;孔瑞蕾;談琦;王茉莉
• 申請（專利權(quán)）人: 河南恒聚新能源設(shè)備有限公司
• 主分類號: F03D9/11
• 分類號: F03D9/11;F03G6/06;F01D15/10
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 白袖龍

本發(fā)明提供一種促進(jìn)光熱發(fā)電平價上網(wǎng)創(chuàng)新技術(shù)耦合互補(bǔ)系統(tǒng)包括：風(fēng)光互補(bǔ)能源綜合轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、蒸汽釋能發(fā)電系統(tǒng)、氫氣生產(chǎn)系統(tǒng)、保障系統(tǒng)以及供電系統(tǒng)。本發(fā)明提供的促進(jìn)光熱發(fā)電平價上網(wǎng)創(chuàng)新技術(shù)耦合互補(bǔ)系統(tǒng)采用了風(fēng)光互補(bǔ)的塔式菲涅爾面聚焦集熱技術(shù)、“飽和水+氫氣”新型的儲能方式以及燃?xì)鋼Q熱技術(shù)，通過亞臨界或超臨界的過熱蒸汽推動汽輪機(jī)穩(wěn)定的發(fā)電，大幅度提高了系統(tǒng)的發(fā)電效率，使其上網(wǎng)電價和燃燒電站上網(wǎng)電價齊平，實(shí)現(xiàn)平價上網(wǎng)目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種促進(jìn)光熱發(fā)電平價上網(wǎng)創(chuàng)新技術(shù)耦合互補(bǔ)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，太陽能的開發(fā)利用成為研究的重點(diǎn)。太陽能的利用有很多的方法和技術(shù)，目前利用太陽能比較熱門的是光伏發(fā)電和光熱發(fā)電，光伏發(fā)電技術(shù)比較成熟，安裝維護(hù)比較簡單，運(yùn)行費(fèi)用比較低。特別是近年來單晶硅的制造技術(shù)大大提高，使光伏發(fā)電的建設(shè)成本大幅度下降。

近幾年光伏發(fā)電發(fā)展形勢良好，但光伏發(fā)電所發(fā)出的電流為不規(guī)則的直流電，只有經(jīng)過變流系統(tǒng)處理才能實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，因此，光伏發(fā)電適合分布式的發(fā)電規(guī)模，光電轉(zhuǎn)換率比較低，目前只能達(dá)到8％～12％之間。

因此，要建立兆瓦級的光伏發(fā)電場需要較大的占地面積，真正發(fā)展大規(guī)模的光伏發(fā)電站單獨(dú)去并網(wǎng)，經(jīng)濟(jì)性較差。在這種情況下，和光伏發(fā)電同樣利用太陽能的光熱發(fā)電就有明顯優(yōu)勢。

光熱發(fā)電是用太陽能產(chǎn)生蒸汽或其他氣體來推動汽輪機(jī)或其他熱力機(jī)進(jìn)行發(fā)電，發(fā)出的電能和燃煤電廠一樣直接并網(wǎng)，不需要變流器，可以建成單機(jī)數(shù)百兆瓦的發(fā)電場，可以和其他燃料進(jìn)行聯(lián)合循環(huán)，經(jīng)濟(jì)性好。光熱發(fā)電的生產(chǎn)鏈中CO₂的排放量很少，是燃煤發(fā)電的1/45，是光伏發(fā)電的1/5，對環(huán)境的破壞較少。光熱發(fā)電的光電轉(zhuǎn)換率14％～20％之間，遠(yuǎn)高于光伏發(fā)電。因此，每度電占地面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光伏發(fā)電。光熱發(fā)電系統(tǒng)可以建立大規(guī)模的儲能系統(tǒng)，以適應(yīng)電網(wǎng)的調(diào)峰要求。

光熱發(fā)電系統(tǒng)雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)，但存在建設(shè)、使用成本較高，投資巨大的缺點(diǎn)，難以達(dá)到或低于燃煤電站的上網(wǎng)電價水平。

光熱發(fā)電系統(tǒng)中的儲能問題一直是如何用好可再生能源。因?yàn)榭稍偕茉匆话銇碚f都有其時間性，季節(jié)性和隨機(jī)性，風(fēng)能和太陽能顯得尤為突出，還有電網(wǎng)的高峰、低谷的時效性。因此，就存在當(dāng)風(fēng)能和太陽能處在高能時段時，發(fā)出大量的電能，而電網(wǎng)此時處在低谷，無法接收這些綠色的電能；當(dāng)電網(wǎng)處在高峰時段需調(diào)峰，太陽能和風(fēng)能處在低能量時，無法供給電網(wǎng)調(diào)峰，這是一個矛盾。

為解決這一矛盾，采用將太陽能和風(fēng)能的高能量時段而電網(wǎng)是低谷時的電能以其他的能量形式儲存起來的方案。當(dāng)電網(wǎng)需要調(diào)峰時，再將儲存的能量釋放出來，進(jìn)行發(fā)電，以供電網(wǎng)調(diào)峰之用。電網(wǎng)不需要用作調(diào)峰，只需穩(wěn)定地連續(xù)供電，儲能系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)儲能傳遞給釋能的交替運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到給電網(wǎng)的連續(xù)地、穩(wěn)定地供給電網(wǎng)電能的目的。這樣免除了“棄風(fēng)”和“棄光”，提高了太陽能和風(fēng)能的利用率，大幅度提高太陽能和風(fēng)能發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益，降低了上網(wǎng)電價。另外，儲能系統(tǒng)的建設(shè)投資額也是關(guān)系到上網(wǎng)電價的主要因素。因此，選擇儲能系統(tǒng)模式時，應(yīng)使儲能系統(tǒng)具有建設(shè)投資成本可靠、低價的特點(diǎn)。